/**
 * \* Created with IntelliJ IDEA.
 * \* User: Administrator
 * \* Date: 2022/1/7
 * \* Time: 15:40
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 * \* Description:
 * \
 */
public class TestDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        //根据思路
        String expression = "70+2*6-1";
        //创建两个栈，一个数栈，一个符号栈
        ArrayStack2 numStack = new ArrayStack2(10);
        ArrayStack2 operStack = new ArrayStack2(10);
        //定义需要的相关变量，
        int index=0;//用于扫描
        int num1=0;
        int num2=0;
        int oper=0;
        int res=0;
        char ch=' ';//将每次扫描得到char保存到ch
        String keepNum = "";//用于拼接多位数
        //开始while循环扫描 expression

        while (true){
            //依次得到expression 的每一个字符
            ch = expression.substring(index,index+1).charAt(0);
            //判断ch是什么，然后做相应的处理
            if(operStack.isOper(ch)){//
                //判断当前的符号栈是否为空
                if(!operStack.isEmpty()){
                    //处理，如果符号栈有操作符，就进行比较
                    //如果当前的操作符的优先级小于或者等于栈中的操作符，
                    //就需要从数栈中pop出两个数，
                    //在从符号栈中pop出一个符号，进行运算，将得到结果入数栈，然后将当前的操作符入符号栈
                    if(operStack.priority(ch)<= operStack.priority(operStack.priority(operStack.peek()))){
                        num1 = numStack.pop();
                        num2 = numStack.pop();
                        oper = operStack.pop();
                        res = numStack.cal(num1, num2,oper);
                        //把运算结果入数栈
                        numStack.push(res);
                        //然后把当前操作符入符号栈
                        operStack.push(ch);
                    }else {
                        //如果当前的操作符的优先级大于栈中的操作符，就直接入符号栈
                        operStack.push(ch);
                    }
                }else {
                    //如果为空 直接入符号栈
                        operStack.push(ch);
                }
            }else {
                //如果是数，则直接入数栈

                //分析：
                //1.当处理多位数时，不能发现时一个数就立即入栈，因为他可能时多位数
                //2.在处理数，需要向expression的表达式的index后再看以为
                //如果时数就进行扫描，如果是符号才入栈
                //3.因此我们需要定义个变量 字符串，用于拼接

                //处理多位数
                keepNum+= ch;

                //如果ch已经是expression的最后一位，则直接入栈
                if(index==expression.length()-1){
                    numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                }else {
                    //判断下一个字符是不是数字，如果是数字，则进行继续扫描，如果是运算符，则入栈
                    //注意只是看后面一位，不是index++,
                    if(operStack.isOper(expression.substring(index+1,index+2).charAt(0))){
                        //如果后一位是运算符，则入栈
                        numStack.push(Integer.parseInt(keepNum));
                        //重要的！！！，keepNum要清空
                        keepNum="";
                    }
                }
            }
            //让index+1，并判断是否扫描到exprression最后，
            index++;
            if (index>=expression.length()){
                break;
            }
        }
        //当 表达式扫描完毕，就顺序的从数栈禾符号栈中pop出相应的数禾符号，并运行
        while(true){
            //如果符号栈为空，则计算到最后的结果，那么数栈中只有一个数字【结果】
            if(operStack.isEmpty()){
                break;
            }
            num1=numStack.pop();
            num2=numStack.pop();
            oper=operStack.pop();
            res=numStack.cal(num1,num2,oper);
            numStack.push(res);//入栈
        }
        //将数栈的最后数，pop出来，就是结果

        System.out.printf("表达式%s =%d",expression,numStack.pop());
    }
}

//先创建一个栈

//定义一个ArrayStack 表示栈，需要扩展功能
class ArrayStack2{
    private int maxSize;// 栈的大小
    private int[] stack;//数组，数组模拟栈，数据就放在该数组
    private int top=-1;//top表示栈顶，初始化为-1

    //构造器
    public ArrayStack2(int maxSize){
        this.maxSize=maxSize;
        stack = new int[this.maxSize];
    }

    //增加一个方法，可以返回当前栈顶的值，但是不是真正的pop
    public int peek(){
        return stack[top];
    }
    //栈满
    public boolean isFull(){
        return top==maxSize-1;
    }
    //栈空
    public boolean isEmpty(){
        return top==-1;
    }
    //入栈
    public  void push(int value){
        //先判断栈是否满
        if(isFull()){
            System.out.println("栈满");
            return;
        }
        top++;
        stack[top]=value;
    }
    //出栈,将栈顶的数据返回
    public int pop(){
        //先判断栈是否空
        if(isEmpty()){
            //抛出异常
            throw new RuntimeException("栈空，没有数据");
        }
        int value =stack[top];
        top--;
        return value;
    }
    //显示栈的情况——遍历栈,遍历时，需要从栈顶开始显示数据
    public void list(){
        if(isEmpty()){
            System.out.println("栈空，没有数据");
            return;
        }
        for(int i=top;i>=0;i--){
            System.out.printf("stack[%d]=%d\n",i,stack[i]);
        }
    }
    //返回运算符的优先级，优先是程序员来确定，优先级使用数字表示
    //数字越大，则优先级越高
    public int priority(int oper){
        if(oper=='*'||oper=='/'){
            return 1;
        }else if(oper=='+'||oper=='-'){
            return 0;
        }else {
            return -1;//假定目前的表达式只有 + - * /
        }
    }
    //判断是不是一个运算符
    public boolean isOper(char val){
        return val=='+'|| val=='-' || val=='*' || val=='/';
    }

    //计算方法
    public int cal(int num1,int num2,int oper){
        int res=0;//res用于存放计算的结果
        switch (oper){
            case '+':
                res=num1+num2;
                break;
            case '-':
                res=num2-num1;
                break;
            case '*':
                res=num1*num2;
                break;
            case '/':
                res=num2/num1;
                break;
            default:
                break;
        }
        return res;
    }
}

